dinsdag 30 december 2003

Spoeltjes wikkelen voor MIDI element

Met de LEGO bouwstenen van de kids is een wikkelmachine gemaakt om spoeltjes te wikkelen voor het MIDI element.Een LEGO-technic motortje drijft via een elastiekje de wikkelas as. (Als de koperdraad blijft hangen hebben we misschien nog een kleine kans dat niet de draad breekt maar het elastiekje gaat slippen). Er is een poging gedaan een aanzetmechanisme te maken die de draad precies 0.05 [mm] per omwenteling verschuift zodat de windingen netjes naast elkaar komen liggen. Daartoe is eerst een omkeerkoppeling gemaakt van een differentieel. Het huis wordt door middel van een schuif vastgehouden of door twee tandwieltjes op een tussenas even hard rondgedraaid als de wikkelas. De uitgaande as van het differentieel draait even snel als de wikkelas, maar de draairichting is schakelbaar door middel van de schuif. Een worm drijft een vertikale as aan met een vertraging van 1:32. Hierop zit wederom een worm die een horizontale as aandrijft met een vertraging 1:32, in totaal dus een vertraging van 1:32*32. Via een laatste 1:2 vertraging wordt een tandwiel met 32 tanden op een heugel aangedreven. Om een tandsteek (1/8 inch) te verschuiven zijn dus 32*32*2/32 = 64 omwentelingen van de wikkelas nodig. Per omwenteling van de wikkelas komt dit uit op 0.0496 [mm], terwijl de diameter van de draad 0.05 [mm] is.



Met een geleende door LEGO MindStorms is een teller gemaakt om het aantal wikkelingen bij te houden. De wikkelas is voorzien van een hoeksensor, waarvan de tellerstand verhoogd/verlaagd wordt met 156 per 10 omwentelingen. Met RCX-software is een klein programmatje gemaakt om een geheugenvariabele met 1 te verhogen voor elke keer dat de sensorstand buiten het gebied tussen -156 en +156 komt. Daarna wordt de sensorstand weer op nul ingesteld en de waarde van de geheugenvariabele op het display getoond. Prachtig speelgoed dat MindStorms!



En toen werd het tijd om te gaan wikkelen! Hoewel het 0.05 [mm] draad echt dun is viel het toch allemaal reuze mee. Helaas bleek de verschuiving net iets te klein zodat halverwege het spoeltje de windingen niet meer netjes naast elkaar kwamen. Op zich geen ramp, maar wellicht gaan er nu iets minder wikkelingen op. Jammer maar helaas, leuk geprobeerd zullen we maar zeggen.....



Uiteindelijk bleken er 8000 windingen op het spoeltje te passen. Haarlak erop gespoten om de zaak te fixeren. Vervolgens het begindraadje nog met een druppeltje papierlijm extra gefixeerd en klaar is de eerste spoel!